超前大管棚施工方案

1、祁門(mén)隧道超前大管棚施工方案第一章 編制依據(jù)1 黃山至祁門(mén)高速公路路基工程項(xiàng)目第HQ-09合同段兩階段施工圖。2 JTJ042-94公路隧道施工技術(shù)規(guī)范。3 JTG F80/1-2004 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。4 黃山至祁門(mén)高速公路路基工程項(xiàng)目第HQ-09合同段合同文件專用本。5 HQ-09合同段現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及踏勘情況。6 我單位施工類似工程積累的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。7 中鐵十四局集團(tuán)有限公司通過(guò)質(zhì)量體系認(rèn)證中心認(rèn)定ISO9001：2000質(zhì)量手冊(cè)和程序文件。8 適用的法律法規(guī)、行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。第二章 編制范圍本施工方案適用祁門(mén)隧道K54+808K54+838、K54+940K54+980段V級(jí)

2、圍巖淺埋洞口段，采用直徑108mm厚度8mm無(wú)縫鋼管，絲扣連接。鋼管設(shè)置于二襯輪廓外側(cè)拱部環(huán)形布置，進(jìn)行注漿預(yù)支護(hù)，鉆孔長(zhǎng)度為進(jìn)口（屯溪端）30m，出口（景德鎮(zhèn)端）40m。第三章 工程概況3.1工程簡(jiǎn)介祁門(mén)隧道位于祁門(mén)縣境內(nèi)，牌樓塢水庫(kù)西北部的山體上，本隧道設(shè)計(jì)為連拱（巖質(zhì)）隧道，屯溪端樁號(hào)為K54+795.0，設(shè)計(jì)高程為155.412；景德鎮(zhèn)端樁號(hào)為K54+985.0，設(shè)計(jì)高程為153.845，隧道全長(zhǎng)190m，最大埋深為45m。隧道縱坡為單向坡，坡率為0.35%、-2.0%，平面上呈圓曲線形展布，平曲線半徑R=1000m，總體走向屯溪端為295，景德鎮(zhèn)端為284。隧道設(shè)計(jì)凈寬高為：2（10

3、.255.0）m。3.2地形地貌隧址區(qū)位于硬質(zhì)淺變巖低山丘陵構(gòu)造剝蝕區(qū)，具低山溝谷微地貌特征，地面標(biāo)高153.54199.96。兩端洞口位于兩側(cè)山谷與山脊的背部連接處，山體自然坡度3040左右。隧道屯溪端頻臨牌樓塢水庫(kù)，常年蓄水。3.3地質(zhì)巖性隧址區(qū)出露的地層自上而下為：第四系全新統(tǒng)殘坡積(Q4el+d1):灰黃色亞粘土、碎石，硬塑，土質(zhì)不均，亞粘土中碎石含量3045%，棱角一次棱角狀，粒徑13cm,成分主要為板巖。多分布于隧址區(qū)坡面及谷地低洼處。元古界紀(jì)木坑組（Ptm）:巖性為灰色灰黑色板巖，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，緩坡面風(fēng)化深度較大。3.4 水文地質(zhì)隧址區(qū)地表水主要為樓牌塢水庫(kù)，環(huán)繞隧道屯溪端所在的

4、山體低洼處條形展布，水深35m，水面標(biāo)高133.30米，庫(kù)容約35萬(wàn)立方米。屯溪端支溝為無(wú)地表水流干溝，僅在雨季有間歇性水流，流量較小，水質(zhì)良好。隧址區(qū)地下水主要為基巖裂隙水，水位、水量受大氣降水影響而變化，強(qiáng)風(fēng)化帶中風(fēng)化裂隙發(fā)育，但多為泥質(zhì)充填，弱風(fēng)化帶裂隙節(jié)理多為閉合狀，富水性較差，因隧道兩端洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高均高于侵蝕基準(zhǔn)面，故基巖裂隙水不發(fā)育。3.5地質(zhì)構(gòu)造與地震隧址區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，僅在屯溪端洞門(mén)400米以外見(jiàn)F3-4斷層通過(guò)，為早期斷層，構(gòu)造帶中角礫巖已重新膠結(jié)，未見(jiàn)構(gòu)造疊加、復(fù)活，對(duì)隧道圍巖無(wú)明顯影響。巖層產(chǎn)狀為5038。全強(qiáng)風(fēng)化層完整性指標(biāo)差，RQD值15%；弱風(fēng)化巖層體完整性較好，RQD

5、=6070%。據(jù)區(qū)域地震資料，隧址區(qū)地震基本烈度小于度，地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35S。3.6不良地質(zhì)隧址區(qū)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊性巖土，工程地質(zhì)條件較佳，但因兩端洞口段坡面全風(fēng)化層較厚（14.621.8m），其風(fēng)化形成的松散層在隧址區(qū)比較突出，對(duì)隧道洞門(mén)開(kāi)挖會(huì)造成明顯影響，易產(chǎn)生工程滑塌。隧址區(qū)雖未發(fā)現(xiàn)明顯的不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊性巖土，但據(jù)地質(zhì)露頭觀察，隧址區(qū)分布的木坑組（Ptm）板巖多為中薄中厚層狀風(fēng)化巖層，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，呈微張閉合型，局部夾泥質(zhì)或砂質(zhì)軟弱夾層，豐水期受地表水及地下水徑流的影響，在外力作用下易造成巖體層面間的滑移或不

6、規(guī)則錯(cuò)動(dòng)，在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中應(yīng)引起重視。3.7主要工程數(shù)量主要工程數(shù)量表施工里程項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注K54+808K54+838套拱C25混凝土M367.321334.5鋼管M15276個(gè)18工字鋼kg3320.50管棚鋼管1088m2511.376根/環(huán)C20注漿漿液M3130.8具體工程量按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工數(shù)量計(jì)K54+940K54+980套拱C25混凝土M356.061334.5鋼管M146.073個(gè)18工字鋼kg2823.8管棚鋼管1088m3143.273根/環(huán)C20注漿漿液M3160.8具體工程量按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工數(shù)量計(jì)K54+808K54+838、K54+940K54+980導(dǎo)洞噴C25

7、混凝土M36.6216工字鋼kg4190.4第四章 施工準(zhǔn)備4.1施工用電利用隧道施工所用的800KW供電系統(tǒng)，并備200KW發(fā)電機(jī)1臺(tái)作為備用電源。4.2施工用水由高位水池利用隧道施工給水管路引入。4.3工期安排根據(jù)項(xiàng)目辦的工期要求和工程的實(shí)際情況，超前大管棚施工工期為2009年11月16日2009年12月30日。4.4物資設(shè)備供應(yīng)4.4.1主要材料供應(yīng)計(jì)劃序號(hào)材料名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1水泥t4502C25混凝土M3123.383噴C25混凝土M36.62418工字鋼kg6144.3516工字鋼kg4190.461334.5mmm29671088mmm5654.58其他零星小材料4.4.2主

8、要工程設(shè)備使用計(jì)劃序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量（臺(tái)套）備注1砼濕噴機(jī)ZSP8I22氣動(dòng)潛孔鉆機(jī)KSZ10023多功能作業(yè)臺(tái)車自制14單缸雙液注漿泵ZYB70/80D25發(fā)電機(jī)200KW16水泥漿儲(chǔ)存桶1500L27其他漿液儲(chǔ)蓄桶28Y型混合器29高壓球閥耐壓22MPa64.5勞動(dòng)力配置組建隧道注漿專業(yè)化施工班組，組長(zhǎng)由項(xiàng)目副經(jīng)理?yè)?dān)任，根據(jù)邊、仰坡導(dǎo)管注漿施工的需要，配置技術(shù)過(guò)硬、責(zé)任心強(qiáng)、專業(yè)分工明確的職工和技術(shù)人員，在注漿施工過(guò)程中，必須保證注漿施工班組的人員固定，不得隨意調(diào)遣，施工班組勞動(dòng)力配置見(jiàn)附表序號(hào)工序每組人員組數(shù)總?cè)藬?shù)1鉆孔72142管棚加工制作4283拌制水泥漿4284拌制其他漿液224

9、5注漿42166技術(shù)、試驗(yàn)人員4287隊(duì)長(zhǎng)、其他3268合計(jì)64第五章 管棚施工方案5.1超前長(zhǎng)管棚施工超前長(zhǎng)管棚設(shè)置于K54+808K54+838、K54+940K54+980段V級(jí)圍巖淺埋洞口段，采用直徑108mm厚度8mm無(wú)縫鋼管，絲扣連接。鋼管設(shè)置于二襯輪廓外側(cè)，拱部環(huán)向布置。施工工序?yàn)椋洪_(kāi)挖支護(hù)邊仰坡施工管棚操作平臺(tái)安裝套拱拱架安裝管棚133mm套管C25套拱混凝土施工管棚鉆孔制安108mm鋼管管棚注漿。只有在長(zhǎng)管棚施作完成后才能開(kāi)始進(jìn)洞開(kāi)挖。5.2、套拱施工1、套拱長(zhǎng)度為2m；2、套拱構(gòu)造：套拱主要由4榀間距60cm正洞I18工字鋼中導(dǎo)洞I16工字鋼、鋼架縱向22連接筋、133mm

10、厚度4.5mm孔口套管、厚度65cmC25混凝土組成。3、套拱施工注意事項(xiàng)(1)處理好套拱基底，鋼架必須落在牢固的基礎(chǔ)上，承載力不小于300Kpa；每榀套拱鋼架采用2根長(zhǎng)3m42mm鋼管鎖腳；(2)嚴(yán)格控制孔口套管安裝質(zhì)量:間距不得大于40cm、仰角控制在13；(3) 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙加工鋼架，鋼架采用縱向間距1m22連接筋連接牢固；5.3大管棚其它參數(shù)及施工注意事項(xiàng)(1) 管棚間距為40cm；(2) K54+808K54+838段管棚根數(shù)76根，K54+940K54+980段管棚根數(shù)73根；(3) 鋼管管身帶12mm注漿孔，間距10cm梅花型布置，前端成尖錐狀；(4) 注漿漿液采用水泥砂漿，

11、水灰比為0.5:1；(5) 嚴(yán)格控制注漿壓力，注漿壓力為0.51Mpa；(6) 管棚同一截面處接頭數(shù)量不得大于總接頭的50%，相鄰接頭至少錯(cuò)開(kāi)1m。見(jiàn)附圖管棚布置圖：第六章 注漿設(shè)計(jì)6.1注漿設(shè)計(jì)原則6.1.1注漿目的和注漿方案的選定6.1.1.1注漿目的通過(guò)注漿，在隧道開(kāi)挖輪廓線外形成注漿加固圈，達(dá)到堵水和加固圍巖的目的；通過(guò)注漿提高圍巖自穩(wěn)時(shí)間和強(qiáng)度，根據(jù)注漿效果指導(dǎo)下步開(kāi)挖及支護(hù)措施。6.1.1.2注漿段落根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,本次注漿設(shè)計(jì)注漿段落為祁門(mén)隧道K54+808K54+838、K54+940K54+980段V級(jí)圍巖淺埋洞口段。6.2.2注漿設(shè)計(jì)6.2.2.1根據(jù)設(shè)計(jì)，K54+808

12、K54+838段管棚76根/環(huán)，K54+940K54+980段73根/環(huán)。鉆孔注漿設(shè)計(jì)深度為30m/40m。6.2.2.2注漿方式與分段長(zhǎng)度長(zhǎng)度確定根據(jù)圍巖情況，采用一次成孔式式注漿，鉆孔長(zhǎng)度30m/40m，注漿長(zhǎng)度30m/40m。6.2.2.3漿液材料選定采用PO.425水泥注漿材料。6.2.2.4注漿量計(jì)算注漿量估算公式為：Q=n (1+)式中：Q總注漿量，m3，A注漿范圍圍巖體積，m3 n圍巖空隙率，（30） 漿液填充系數(shù)（0.8） 注漿材料損失系數(shù)（5%）設(shè)計(jì)中，n (1+)統(tǒng)稱填充率，按附表6.2.2選用注漿參數(shù)表 表6.2.2序號(hào)參數(shù)名稱正洞1加固范圍K54+808K54+838、

13、K54+940K54+9802注漿段長(zhǎng)度30m、40m3擴(kuò)散半徑(m)1.04注漿終壓(MPa)0.51.0Mpa5孔間距40cm6巖層孔隙率515%7漿液填充率0.7-0.98漿液損失率10%根據(jù)設(shè)計(jì)，注漿量為291.6m36.2.2.5注漿壓力根據(jù)設(shè)計(jì)資料，注漿終壓控制在0.51.0MPa。第七章 超前大管棚注漿施工7.1超前大管棚注漿工藝流程7.1.1超前大管棚注漿施工工藝流程見(jiàn)附圖補(bǔ)注漿效果評(píng)定定滿足設(shè)計(jì)要求注漿設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求超前大管棚注漿鉆 孔注 漿 注漿效果評(píng)定達(dá)到注漿效果未達(dá)到注漿效果超前補(bǔ)注漿達(dá)到注漿效果未達(dá)到注漿效果開(kāi)挖 注漿效果評(píng)定補(bǔ)注漿未達(dá)到注漿效果7.2超前大管棚注漿

14、施工準(zhǔn)備7.2.1掌子面處理對(duì)掌子面采用10cm厚C20網(wǎng)噴混凝土進(jìn)行封閉。7.2.2超前大管棚加工鋼管在工地加工，材料為熱軋無(wú)縫鋼管，外徑108mm，壁厚8mm，節(jié)長(zhǎng)46m，兩段間采用絲扣或者對(duì)焊連接，前端加工成尖錐形，管身鉆注漿孔，孔徑12mm，后端3m 為預(yù)留止?jié){段，不設(shè)注漿孔，注漿孔間距10cm，梅花型布置。7.3鉆孔施工7.3.1測(cè)量布設(shè)鉆孔時(shí)嚴(yán)格按已施作孔口套管的間距、角度進(jìn)行施工，按設(shè)計(jì)要求，孔口位置允許偏差5cm，孔底位置應(yīng)小于30cm。超前大管棚設(shè)計(jì)進(jìn)口（屯溪端）76個(gè)，出口（景德鎮(zhèn)端）73個(gè)注漿孔。7.3.2設(shè)備就位孔位布好之后，將鉆機(jī)、空壓機(jī)、注漿機(jī)、拌漿設(shè)備、備料車順次

15、擺放在工作位置，并檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，保證設(shè)備運(yùn)行良好，設(shè)備就位后，接通各種供電供風(fēng)管路。7.3.3鉆孔、安裝導(dǎo)管鉆機(jī)準(zhǔn)確定位后，將125沖擊鉆頭安裝在鉆機(jī)前段，啟動(dòng)鉆機(jī)開(kāi)鉆。開(kāi)孔時(shí)本著“輕壓、慢鉆”原則，以防止孔位及鉆進(jìn)角度偏差。鉆進(jìn)1m后再加壓加速，待孔深達(dá)到30m/40m時(shí)，退出鉆具，安裝管棚導(dǎo)管，導(dǎo)管由108mm鋼管制成，長(zhǎng)度30m/40m，管身注漿孔梅花型布置，孔間水平間距10cm，前端成尖錐狀。用鉆機(jī)將導(dǎo)管強(qiáng)力推入孔內(nèi)并用編織袋堵塞，以防止注漿前雜物掉入孔內(nèi)。7.4注漿施工7.4.1注漿材料注漿材料根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用PO.425水泥注漿材料。注漿材料配比如附表7.4.1 序號(hào)名稱配比凝

16、結(jié)時(shí)間1PO.425水泥注漿材料W:C=0.5:11:12h5h7.4.2注漿參數(shù)注漿參數(shù)如附表7.4.2序號(hào)參數(shù)名稱正洞1加固范圍K54+808K54+838、K54+940K54+9802擴(kuò)散半徑（m）1.53孔間距（m）0.44注漿深度（m）30m/40m5注漿孔數(shù)量1496注漿壓力（MPa）0.51.07巖層孔隙率515%8漿液填充率0.7-0.99漿液損失率10%現(xiàn)場(chǎng)注漿施工中，注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化。7.4.3注漿順序注漿順序按由外到內(nèi)，由下到上的發(fā)散約束型進(jìn)行，即先注下部孔，后注上部孔，注漿過(guò)程中，進(jìn)行隔孔注漿，每次隔一序孔，然后逐步趨近，后序孔作為前期孔的檢查孔。7

17、.4.4制漿在攪拌機(jī)開(kāi)動(dòng)的情況下，加入定量清水，水量需計(jì)算準(zhǔn)備，然后按配合比加入原材料，連續(xù)攪拌3min后可通過(guò)鋼絲過(guò)濾后進(jìn)入蓄漿桶中，在蓄漿桶中二次攪拌后，供注漿使用，制漿后必須保證在10min以內(nèi)注入孔內(nèi)，不能存漿過(guò)多，影響注漿效果。7.4.5注漿7.4.5.1壓水試驗(yàn)在正式注漿前用3MPa的壓力壓水檢查，其目的是：檢查管路是否連接正常，是否耐壓，有無(wú)漏水現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)定注漿壓力損失情況，確定注漿終壓，將巖層裂隙內(nèi)的充填物擠壓至注漿范圍以外，增加注漿效果。7.4.5.2注漿首先根據(jù)壓水試驗(yàn)情況及圍巖的裂隙發(fā)育估算單孔注漿數(shù)量，然后開(kāi)始用兩臺(tái)ZYB70/80D注漿泵聯(lián)合注漿，注漿時(shí)，先用水灰比0.

18、70的漿液試注，當(dāng)注漿正常后采用1：1水灰比漿液注漿，注漿時(shí)要隨時(shí)觀察泵壓及注漿數(shù)量，分析注漿是否正常，如單孔注漿量過(guò)大，仍達(dá)不到終壓的要求，可暫停該孔注漿，過(guò)46h用鉆機(jī)清孔后再繼續(xù)注漿，注漿要作好充分準(zhǔn)備，要緊張有序，忙而不亂。要嚴(yán)防堵管，影響注漿質(zhì)量。7.4.6注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)7.4.6.1單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓,并繼續(xù)注漿10min以上;注漿結(jié)束時(shí)的進(jìn)漿量小于5L/min。7.4.6.2全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)所用注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無(wú)漏漿現(xiàn)象；注漿后涌水量小于3m3/m.d；檢查孔滲水量小于0.2L/m.min；檢查孔鉆取巖芯，漿液充填飽滿；漿液有效注入范圍大于設(shè)計(jì)值。7.4.7效果檢查與補(bǔ)孔注漿7.4.7.1效果檢查開(kāi)挖前可根據(jù)預(yù)設(shè)檢查孔的涌水情況，判定注漿效果，注漿效果好的地段，檢查孔涌水量很小，經(jīng)開(kāi)挖后可觀察到裂隙及空隙充填效果，幾乎所用裂隙都充填有漿，開(kāi)挖后掌子面比較干燥。7.7.2補(bǔ)孔注漿如果開(kāi)挖后仍有滲水現(xiàn)象，堵水效果達(dá)不到要求時(shí)，采用局部徑向注漿處理，使其達(dá)到堵水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第八章 注意事項(xiàng)8.1鉆孔過(guò)程中，遇巖層破碎造成卡鉆，應(yīng)停止鉆進(jìn)，掃孔后再行鉆進(jìn)。8.2注漿過(guò)程中，若壓力突然升高，應(yīng)停止注漿，待檢查后，再行注漿。8.3注漿過(guò)程中，注意觀察止?jié){巖墻的變形情況，準(zhǔn)